Inteligența artificială identifică trăsături comportamentale ce prezic preferința pentru alcool la adolescenți.

Unii adolescenți par atrași de alcool, în timp ce alții abia îl ating, iar diferența ar putea începe în circuitele de recompensă ale creierului.

Cercetări noi pe șoareci adolescenți sugerează că un apetit discret pentru zahăr și tendința de a sta mai mult pe cont propriu pot anticipa cine ajunge să consume mai mult alcool. Un model de inteligență artificială a putut citi aceste indicii la animalele tinere, însă aceleași tipare au dispărut complet la adulți.

IA detectează cine va bea mai mult înainte de prima picătură

Studiul, publicat în revista Alcohol: Clinical and Experimental Research, a folosit un model de învățare automată pentru a prezice preferința pentru alcool pe baza unui set de teste comportamentale. Lucrarea s-a concentrat pe șoareci, dar întrebarea de bază este profund umană: de ce unii adolescenți dezvoltă obiceiuri riscante de consum, iar alții nu?

Adolescența este o perioadă turbulentă pentru creier. Conexiunile nervoase sunt reorganizate, circuitele de recompensă sunt foarte active, iar comportamentul social devine mai complex. Tot atunci oamenii experimentează de obicei alcoolul și alte substanțe, uneori punând bazele unei dependențe pe termen lung.

Cercetătorii au descoperit că doar șoarecii adolescenți, nu și adulții, au prezentat semnături comportamentale clare care au anticipat preferința ulterioară pentru alcool.

Echipa a considerat că trăsăturile individuale, precum anxietatea sau asumarea de riscuri, sunt prea grosiere pentru a surprinde această vulnerabilitate. În schimb, au combinat mai multe măsuri ale comportamentului și au lăsat un algoritm de IA să caute tipare ascunse între ele.

Cum a funcționat experimentul

Oamenii de știință au testat două tipuri de șoareci: o linie genetic uniformă (C57BL/6) și un grup mai amestecat genetic (Swiss). Această alegere ajută la verificarea dacă rezultatele depind de un anumit fundal genetic particular.

Animalele au fost împărțite pe vârste:

• Șoareci adolescenți: începând din ziua postnatală 40 (46 de animale)
• Șoareci adulți: începând din ziua postnatală 120 (79 de animale)

Pe parcursul a trei zile, fiecare șoarece a trecut printr-o baterie de teste pentru a construi un „profil comportamental” individual. Testele au măsurat:

• Căutarea noutății – folosind un hole-board, unde introducerea capului în găurile din podea indică curiozitatea.
• Anxietatea – cu un labirint în cruce ridicat, comparând timpul petrecut în brațe deschise vs. închise.
• Sociabilitatea – folosind un dispozitiv cu trei compartimente, urmărind timpul petrecut lângă un șoarece necunoscut vs. o cameră goală.
• Gestionarea stresului – prin testul de înot forțat, numărând comportamentul activ de cățărare.
• Sensibilitatea la recompense naturale – oferind o alegere între apă și soluție de zahăr (sucroză), apoi măsurând cât lichid dulce a preferat fiecare șoarece.

După aceea, atenția s-a mutat pe alcool. Fiecare șoarece a fost ținut singur timp de cinci zile și a avut două sticle: una cu apă, una cu etanol 10%. Cercetătorii au calculat preferința pentru alcool ca proporția din totalul lichidelor consumate care provenea din sticla cu etanol.

O tehnică de IA numită regresie pe tipare (pattern regression) a legat apoi datele comportamentale de consumul ulterior de alcool. Setul de date a fost împărțit în seturi de antrenare și de testare, permițând modelului să învețe de la o parte dintre animale și apoi să încerce să prezică preferința pentru alcool la restul.

Cele două trăsături care au contat cel mai mult la adolescenți

Modelul de IA a putut prezice în mod fiabil cât alcool ar alege șoarecii adolescenți, bazându-se în principal pe preferința pentru zahăr și pe sociabilitate.

Când cercetătorii au verificat grupul de adolescenți, au apărut doi predictori clari:

1. O poftă puternică de dulce indica un consum mai mare

Șoarecii care au băut mai multă soluție de sucroză înainte să vadă vreodată alcoolul au fost mult mai predispuși să favorizeze etanolul când au avut de ales. În model, preferința pentru sucroză a arătat o legătură pozitivă puternică cu consumul de alcool.

Aceasta sugerează că un răspuns amplificat la recompense naturale, cum este gustul dulce, alimentează o motivație mai mare pentru alcool în adolescență. În culise, probabil reflectă diferențe în sistemele de recompensă ale creierului, inclusiv căi dopaminergice care răspund atât la zahăr, cât și la alcool.

2. Șoarecii mai puțin sociabili au băut mai mult

A doua trăsătură importantă a fost comportamentul social. Șoarecii adolescenți care au petrecut mai puțin timp cu un alt șoarece și mai mult timp singuri în camera goală au fost mai înclinați să consume ulterior proporții mai mari de alcool.

Cu alte cuvinte, sociabilitatea scăzută a acționat ca marker de risc. Acest lucru ridică mai multe posibilități: contactul social ar putea proteja împotriva căutării alcoolului, sau adolescenții retrași social ar putea recurge la alcool ca la un fel de recompensă substitutivă ori strategie de coping.

Trăsătură comportamentală (șoareci adolescenți)	Legătură cu preferința ulterioară pentru alcool
Preferință ridicată pentru sucroză	Predictor pozitiv puternic (mai mult zahăr, mai mult alcool)
Sociabilitate scăzută	Predictor negativ puternic (mai puțin timp social, mai mult alcool)
Anxietate (testul labirintului)	Contribuție slabă la predicții
Căutarea noutății	Contribuție slabă, nu este factor principal

Contrar unor teorii anterioare, nivelurile de anxietate sau de „căutare a senzațiilor tari” au făcut doar o diferență modestă în prognozele IA. Acești factori au fost prezenți în model, dar nu au avut o pondere mare.

Creierele adulte au funcționat după reguli diferite

Cel mai izbitor rezultat negativ a venit de la șoarecii adulți. Când aceleași date comportamentale și aceleași metode de IA au fost aplicate la ei, modelul nu a reușit să prezică cine va bea mai mult alcool. Obiceiurile de consum ale adulților păreau desprinse de trăsăturile măsurate anterior.

Tiparele care semnalau clar riscul la adolescenți nu aveau nicio semnificație la adulți, sugerând o schimbare fundamentală pe măsură ce creierul se maturizează.

Acest lucru susține ideea că adolescența este o fereastră specială de vulnerabilitate, în care forma sistemului de recompensă și a circuitelor sociale influențează disproporționat comportamentul legat de droguri. La vârsta adultă, consumul de alcool poate depinde mai mult de alți factori, precum experiențele trecute, asocierile învățate sau alte aspecte ale personalității care nu au fost surprinse aici.

Ce ar putea însemna asta pentru adolescenții umani

Studiul a fost realizat pe șoareci, în condiții de laborator strict controlate, astfel că rezultatele nu se traduc direct la adolescenții umani. Adolescenții trăiesc în peisaje sociale mult mai complexe, influențate de prieteni, norme familiale, atitudini culturale și accesul la alcool.

Totuși, lucrarea sugerează câteva idei care rezonează cu comportamentul uman:

• Persoanele care reacționează puternic la recompense naturale, inclusiv alimentele dulci, pot resimți și efectele recompensatoare ale alcoolului mai intens.
• Adolescenții care se simt deconectați social ar putea avea un risc mai mare de a folosi alcoolul ca sprijin.
• Riscul ar putea proveni dintr-o combinație între sensibilitatea la recompensă și experiențele sociale, nu dintr-o singură trăsătură precum anxietatea.

Biologia din spatele acestor observații este și ea sugestivă. Sistemul dopaminei, crucial pentru plăcere și motivație, răspunde atât la zahăr, cât și la alcool. Un alt set de neuroni care eliberează o moleculă numită orexină, implicată în alimentație și căutarea recompensei, ar putea ajuta la susținerea acestei legături. Iar oxitocina, adesea etichetată drept hormonul „conectării”, ar putea influența modul în care contactul social concurează cu sau amplifică atractivitatea alcoolului.

Limitări și ce urmează

Cercetarea are mai multe rezerve. Eșantionul de adolescenți a fost relativ mic, ceea ce nu este ideal pentru metodele de învățare automată, care de obicei performează mai bine pe seturi mari de date. Echipa a folosit validare încrucișată pentru a reduce supraînvățarea (overfitting), dar sunt necesare studii mai ample pentru a testa cât de robuste sunt aceste predicții.

Șoarecii au aparținut, de asemenea, doar a două linii, care, deși diferite, nu reflectă întreg spectrul diversității genetice. Liniile diferite au niveluri de bază diferite pentru anxietate și sociabilitate, ceea ce poate schimba cât de bine funcționează modelul.

Cercetările viitoare ar putea încerca abordări similare în alte modele animale sau ar putea examina dacă țintirea unor sisteme precum orexina sau oxitocina schimbă preferința pentru alcool la subiecți tineri. Cercetătorii vor testa probabil și dacă combinarea măsurilor comportamentale cu imagistică cerebrală ori markeri genetici îmbunătățește și mai mult predicția.

Unghiuri practice: la ce pot fi atenți părinții și clinicienii

Deși acest studiu nu poate fi folosit direct ca instrument de screening pentru adolescenții umani, el se aliniază cu semne de avertizare deja notate în cercetarea privind sănătatea mintală și dependențele. În viața reală, câteva tipare pot ridica îngrijorări:

• Atracție puternică pentru experiențe foarte recompensatoare (mâncare, gaming, rețele sociale) care par greu de autoreglat.
• Retragere socială persistentă, singurătate sau evitarea colegilor, mai ales când se combină cu schimbări de dispoziție.
• Folosirea substanțelor sau a unor comportamente ca modalitate de a face față stresului ori izolării.

Asta nu înseamnă că orice adolescent liniștit sau iubitor de dulce va bea mult. Riscul este probabilistic, nu destin. Dar studiul sugerează că atenția la modul în care tinerii răspund la recompensele cotidiene și la contactul social ar putea ajuta la construirea unui sprijin mai timpuriu și mai țintit.

De exemplu, intervențiile care dezvoltă abilități sociale, consolidează prieteniile și oferă activități alternative recompensatoare - sport, muzică, voluntariat, hobby-uri creative - ar putea contrabalansa atracția alcoolului în această fază sensibilă a dezvoltării creierului. În același timp, monitorizarea modului în care adolescenții folosesc alte recompense, precum băuturile dulci, gamingul sau rețelele sociale, poate oferi un context util când se discută riscul de consum de substanțe.